陇东长7地层组构、理化性能及坍塌机理研究.pdfVIP

2014年 7月 西安石油大学学报(自然科学版) Ju1．2014 第29卷第4期 JournalofXi’anShiyouUniversity(NaturalScienceEdition) V01．29No．4 文章编号：1673-064X(2014)04-0014-04 陇东长 7地层组构、理化性能及坍塌机理研究 高云文 ，曲波 ，许建生4，赵向阳 ，郭 康 ，胡恒 ，。 (1．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 710021；2．长庆油田油气工艺研究院，陕西 西安710021； 3．川庆钻探工程有限公司 钻采工程技术研究院，陕西 西安710018；4．长庆油田分公司 第二采油厂，甘肃 庆阳745100) 摘要：采用x一射线衍射、扫描电镜、铸体薄片及高压压汞分析技术对长庆油气田陇东长7地层组 构进行研究，并对阳离子交换容量、膨胀率、分散性及页岩稳定指数等理化性能指标进行 了测定。 结果表明：陇东长7地层主要是由石英和长石组成的泥质致密粉砂岩，黏土矿物质量分数约 10％， 其成分 以伊利石和绿泥石为主，含有一定量的伊／蒙间层 ；岩心孔隙度小，渗透率低于0．5×10I3 la,m ，无 大裂缝存在 ，属于超低渗地层 ；地层的膨胀率和分散性属于中等偏弱，其 中页岩稳定指 数 (SSI)值 中等偏低，阳离子交换容量(CEC)值中等偏高，膨胀率为4％ ～19％，回收率为88％一 92％。该地层井壁失稳的物理化学因素是黏土矿物经钻井液长期浸泡而发生水化膨胀。 关键词：陇东长7地层 ；地层组构；理化性能分析；坍塌机理 中图分类号：TEl22．1 文献标识码 ：A 陇东长7地层为长庆致密油储层，纵 向上分布 构进行了深入研究。 着致密砂岩、泥质粉砂岩和油页岩。与砂岩储层相 1．1 全岩矿物分析 比，致密油层具有泥质含量高、非均质性强、层理发 依据石油天然气行业标准 SY／T5163—2010， 育、水敏性填隙物含量高、岩石结构稳定性差的特 采用 D／MAX一1400型x衍射仪对长 7地层的矿物 点。水平井在斜井段、水平段等大斜度井段的钻井 成分进行了分析，结果见表 1。 过程中，钻井液长时间浸泡、冲刷 ，井壁稳定性变差， 由表 1可 以看 出，该地层岩石组分 以石英和 易发生失稳垮塌、掉块卡钻等情况，存在较大施工难 长石为主，分别 占49．7％ ～56．3％和 26．1％ ～ 度。截止 目前，陇东长7地层还从未开展过地层组 34．2％。泥质的质量分数相对较高，平均 10．1％， 构及理化性能方面的系统研究 ，缺乏从根本上了 最高 14．5％。由于黏土矿物在钻井过程中易发生 解引起该地层井壁失稳的原因，这给制定相应的防 水化膨胀 ，从而对井壁稳定性造成一定影响。样品 塌措施带了很大困难。因此，开展陇东长 7地层组 中含有一定量 的碳 酸盐，质量分数从 0．3％至 构及理化性能分析对预测井壁坍塌具有重要意义。 18．5％不等。虽然碳酸盐对井壁具有一定的稳定作 用，但其质量分数总体偏低，因此，稳定作用有限。 1 陇东长7地层组构分析 从黏土矿物各组分质量分数看，伊利石所 占比 例最大，为44．23％～70．97％，其次是绿泥石和伊／ 采用x一射线衍射、扫描电镜、铸体薄片及高压 蒙间层，所 占比例分别为 12．37％ ～43．82％和 压汞分析技术对陇东长 7地层的矿物组分及微观结 11．95％～40．09％，几乎检测不到高岭石和蒙脱石。 收稿 日期：2014-03-08 基金项 目：中国石油天然气股份公司重大科技专项：鄂尔多斯盆地致密油层勘